TNT在超临界二氧化碳中的溶解特性

通过对比不同浓度的TNT/乙腈、TNT/丙酮、TNT/甲苯溶液的紫外吸收曲线,以乙腈作参比溶剂,用紫外分光光度计测定了温度为303,308,313,318,323 K,压力为10～25 MPa条件下三硝基甲苯(TNT)在超临界二氧化碳中的溶解度,并建立了波长为248 nm时TNT-乙腈溶液的浓度-吸光度关系。结果表明,在低压条件下(小于15 MPa),TNT炸药在超临界二氧化碳中的溶解度随着温度的升高略有降低;但随着压力增大(大于15 MPa),溶解度随温度的升高而增大。TNT在超临界二氧化碳中的溶解度较高,在试验范围内,每克二氧化碳中最多能溶解14 mg的TNT。     

奥克托今在超临界二氧化碳中溶解性能研究

结合高压静态法和紫外分光光度法,确定以乙腈为参比溶液,建立了波长为227nm处HMX/乙腈溶液的工作曲线,测定出不同温度(308.15~328.15 K)和不同压力(8~23 MPa)下,HMX单质炸药在超临界二氧化碳流体(SCCO2)中的溶解度曲线。结果发现:在相同温度下,HMX溶解度随着压力的升高而迅速增大,且高温阶段其溶解度的增幅比低温阶段的要大;在相同压力下,存在一个转变压力(Pvert=9 MPa),当小于Pvert时,HMX溶解度随温度增加而降低,当大于Pvert时,其溶解度随温度升高而增大。本实验测定范围内,每克CO2最多可溶解135.727μg HMX。     

粒度和温度对RDX溶解度的影响

采用饱和溶液-溶剂蒸发法测试了平均粒径分别为20 m、5 m、500nm和100nm的黑索今(RDX)样品在乙酸乙酯、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇和去离子水8种溶剂中,分别于5,20,40,60℃下的溶解度。结果表明,在相同的温度下,同种粒度级别的RDX在去离子水中的溶解度最小,在乙酸乙酯中的溶解度最大;在乙醇中的溶解度大于在丙醇和丁醇中的溶解度;在正丁醇中的溶解度大于在仲丁醇和异丁醇中的溶解度。在相同溶剂中,在同一温度下,随着粒度减小,RDX溶解度增大。随着温度升高,同种粒度级别的RDX的溶解度增大。     

超临界水氧化处理RDX模拟废水

在不同的工艺条件下对RDX炸药模拟废水进行超临界水氧化处理技术进行实验。实验表明：反应温度、反应时间和压力是影响RDX降解效果的主要因素,随着反应温度、时间和压力的增加,RDX的降解率显著增大。通过液相色谱检测,得出主要污染物的去除率,在反应温度为500℃,120s,压力为24MPa的条件下,RDX主要污染物的去除率可以达到99.65%。     

超临界状态下TNT-RDX-CO_2三元体系固液平衡研究

用紫外分光光度计测定了303.0 K、308.0 K、323.0 K、338.0 K下,10.0～50.0 MPa范围内TNT和RDX混合物在超临界CO2(SC-CO2)流体中的固液平衡数据。分析了压力、温度、RDX和TNT分子间夹带效应(SE)对TNT/RDX/SC-CO2溶解度的影响。结果表明:TNT和RDX在TNT/RDX/SC-CO2三元体系中的溶解度比在TNT/SC-CO2和RDX/SC-CO2中有提高。TNT和RDX的SE值随压力增大先升后降。SE压力转变点,TNT出现在25～28 MPa区间,RD X出现在13～20 MPa区间。     

发射药燃速压力指数变化规律的研究

为深入研究含黑索今(RDX)类硝胺发射药的燃烧性能,采用密闭爆发器燃烧实验和分段数据处理分析方法,研究了3种含RDX硝胺发射药的燃速压力指数变化规律,并与传统的单基发射药进行了对比分析。实验结果表明,在0.2 g.cm-3装填密度的实验条件下,单基药的燃速压力指数在50~100 MPa压力范围内为0.869,在150~217 MPa压力范围内为0.926,随压力升高有增大的趋势;而RDX硝胺发射药的燃速压力指数在低压下较大,尤其是RGD和JMZ配方在50~100 MPa压力范围内都明显大于1,但随压力升高而明显变小,并达到小于1的水平。另外,多孔粒状药的燃速压力指数明显小于单孔管状药。     

黑索今在乙酸乙酯‐水二元混合溶剂中的溶解特性的模拟（英）

为了研究黑索今（RDX）在乙酸乙酯?水二元体系中的溶解特性,测定了RDX在298.15~338.15K温度下的溶解度。分别采用Apelblat方程、CNIBS/R?K模型及Jouyban?Acree方程对实验数据进行拟合。算出了标准溶解焓、标准溶解熵及吉布斯自由能。为了研究溶解机理,采用分子动力学模拟方法计算了RDX在二元混合溶剂中的溶度参数。结果表明,RDX的溶解度随着温度和水含量的升高而增大。经验方程拟合值与实验值基本保持一致。实验所得的溶解度数据,模型参数、热力学性质、溶度参数都为 RDX和HMX的回收过程提供了基础数据和模型。     

黑索今在乙酸乙酯‐水二元混合溶剂中的溶解特性的模拟（英文）

为了研究黑索今(RDX)在乙酸乙酯?水二元体系中的溶解特性,测定了RDX在298.15～338.15 K温度下的溶解度。分别采用Apelblat方程、CNIBS/R?K模型及Jouyban?Acree方程对实验数据进行拟合。算出了标准溶解焓、标准溶解熵及吉布斯自由能。为了研究溶解机理,采用分子动力学模拟方法计算了RDX在二元混合溶剂中的溶度参数。结果表明,RDX的溶解度随着温度和水含量的升高而增大。经验方程拟合值与实验值基本保持一致。实验所得的溶解度数据,模型参数、热力学性质、溶度参数都为RDX和HMX的回收过程提供了基础数据和模型。     

超临界RESS法包覆超细RDX工艺

采用超临界流体RESS法对超细黑索今(RDX)进行了包覆,研究了不同系统温度、溶液浓度、系统压力对包覆后超细RDX造型粉效果的影响,并对其进行撞击感度测试.结果表明,系统温度45℃以上,造型粉颗粒之间氟橡胶粘结在一起,分散性较差;氟橡胶浓度0.4 g/mL以上,其造型粉颗粒尺寸增大;系统压力降低到1 2 MPa以下,颗...     

黑索今粒度及粒度级配对高分子粘结炸药冲击波感度的影响

采用小隔板试验(SSGT)测定了主体炸药黑索今(RDX)粒度和粒度级配对不同密度的RDX/F2641(95/5)高分子粘结炸药冲击波感度的影响,RDX粒度范围为1～150 μm,试验的炸药密度为80%、90%和95%理论密度。结果表明随RDX平均粒度的增大,混合炸药冲击波感度提高,但不同密度时,影响程度有所不同。在本试验条件下,试验结果主要反映了炸药粒度对热点点火过程的影响。     

RDX在2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)低共熔体系中的溶解度

采用液相色谱法,在87～95.3℃温度范围内,测定了RDX在2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)与N-甲基-4-硝基苯胺(MNA)低共熔体系中的溶解度。优化了色谱分离条件:流动相甲醇/水=6/4(V/V),流速为1.0 mL.min-1;检测波长254 nm,进样量5.0μL。实验考察了不同粒径的RDX、平衡时间以及温度对溶解度的影响,在低共熔物体系DNAN/MNA中,建立了RDX溶解度-温度关系曲线。结果表明,RDX在共熔体系中溶解度范围为9.39～10.28 g,并随着体系温度的升高而增大。     

超临界萃取B炸药实验研究

为了回收废旧B炸药中的RDX,采用超临界萃取技术对B炸药进行了处理,探讨了工艺条件对萃取效果的影响,确定了最佳工艺条件,并且对萃取前后的样品进行了纯度、红外和扫描电镜测试。结果表明:样品中TNT的萃取率和温度、压力以及保压时间有密切关系,当体系温度为51℃、操作压力为35MPa、保压时间为10min时,TNT的萃取率最高,萃取效果最好,RDX的纯度可以达到88%。     

有机溶剂在SC-CO2中溶解度的测定方法

应用超临界二氧化碳技术对硝胺炸药进行萃取、细化、微胶囊化具有诸多优势。超临界二氧化碳技术在食品、医药等领域的实际应用过程中,经常涉及有机溶剂的选择。其中最重要的选择依据是有机溶剂在超临界二氧化碳中的溶解度。测试方法有静态法、动态法、差重法、色谱法等。通过对比溶解度测试方法的各自特点,找出适合气体抗溶剂法(GAS)的溶解度测试方法,并得出影响有机溶剂在超临界二氧化碳中的溶解度的因素主要是系统温度、系统压力和有机溶剂的性质。     

聚能射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆不同温度炸药特性

弹药在聚能射流作用下的反应机制和响应规律,对弹药安全性研究具有重要意义。针对隔板中前驱冲击波起爆炸药机制及炸药温度的影响,开展实验和数值模拟研究。设计大尺寸装药聚能射流侵彻不同厚度隔板,起爆加热炸药的实验装置,采用上下两端加热和侧面保温的方式,实现炸药均匀加热和温度控制。选取黑索今(RDX)含铝(Al)炸药(炸药配方质量比:RDX∶Al∶粘结剂为61%∶30%∶9%)在不同温度和隔板厚度下进行射流侵彻起爆实验,基于脉冲X光高速照相法,观测射流侵彻过程及炸药爆轰波成长。建立考虑炸药温度变化的射流起爆炸药计算模型,对射流侵彻隔板形成的前驱冲击波起爆炸药进行数值模拟。结果表明:射流侵彻厚隔板形成的前驱冲击波,先于射流到达炸药表面,在传入炸药一定深度后起爆炸药。入射压力介于3.1 GPa和5.13 GPa之间,炸药发生隔板中前驱冲击波起爆,入射压力高于5.13 GPa为直接冲击起爆。RDX含铝炸药温度对前驱冲击波起爆炸药有很大影响,在25111℃时,随着温度升高,炸药受粘结剂软化的影响为主,RDX含铝炸药对冲击波感度降低;但超过一定温度后,在111150℃时,粘结剂的影响减弱,冲击感度主要受RDX炸药感度的影响,冲击感度又会增加。     

凝胶模板法制备RDX/B/Fe_2O_3纳米复合含能材料

采用溶胶凝胶法制备Fe2O3凝胶模板,加入黑索今(RDX)和硼(B)粉,制得RDX/B/Fe2O3复合湿凝胶,利用超临界CO2流体干燥工艺对其进行干燥,得到RDX/B/Fe2O3纳米复合含能材料。讨论了湿凝胶制备和超临界CO2流体干燥工艺中对凝胶结构和粒子大小的影响因素,获得了最佳制备工艺条件:Fe3+浓度0.20mol·L-1,n(Fe3+)∶n(C3H6O)=1∶15,超临界流体的温度40℃和压力10 MPa,干燥釜升压时CO2流入的速率15L·h-1,干燥釜平衡换气时CO2流体的流速2L·h-1。在此条件下制备得到纳米复合含能材料RDX/B/Fe2O3(质量比为90∶2∶8),利用扫描电镜,差示扫描量热分析了样品的微观形貌和热分解特性,测试了机械感度。结果表明,所得纳米含能材料粒度为30~50nm;RDX/B/Fe2O3分解放热起始温度比原料RDX提前了7℃,放热量提高了885J·g-1,机械感度H50=40.8cm。     

微孔NC/TEGN/RDX复合材料的制备及力学性能

以硝化纤维素(NC)、太根(TEGN)、黑索今(RDX)为含能基体,热塑性弹性体?甲基丙烯酸甲酯(MMA)为粘结剂,通过溶剂法挤压成型工艺,利用超临界二氧化碳(SC?CO_2)发泡技术制备了微孔NC/TEGN/RDX复合材料,通过扫描电子显微镜和简支梁冲击仪分别研究了该复合材料的泡孔形貌和力学性能。结果表明,提高饱和压力有利于减小泡孔尺寸提高泡孔密度;随着发泡温度的增加,泡孔尺寸逐渐增大,泡孔密度呈现出先增大后减小的趋势;热塑性弹性体的含量由5%提高到15%时,冲击强度可提高37.74%;饱和压力为10～25 MPa时,微孔NC/TEGN/RDX复合材料的冲击强度由3.21 kJ·m~(-2)提高到4.31 kJ·m~(-2),但是随着发泡温度的增加,冲击强度却逐渐下降;泡孔尺寸、泡孔密度皆是影响微孔NC/TEGN/RDX复合材料力学性能的重要因素,致密均匀的泡孔结构可有效改善力学性能。     

废旧钝化黑索金在丙酮溶剂中溶解度的测定与关联

溶剂萃取法是一种分离混合炸药的常用方法,而物质的溶解度数据能为合理选择萃取溶剂的用量提供依据。目前没有关于废旧钝化黑索今(RDX)溶解度的资料,需要对其在丙酮中的溶解度进行测定。使用丙酮萃取出废旧梯黑铝炸药中的钝化RDX。对其进行热分析后发现,其中含少量蜡,用表面活性剂水溶液洗涤法对其进行了祛除。采用蒸发溶剂重结晶的方法,测定了回收的钝化RDX在丙酮中的溶解度,并与新品RDX溶解度进行了比较,发现两组数据大致吻合,稍有差别。分别采用理想溶液模型、Apelblat模型以及经验模型对溶解度数据进行了关联,相关系数在0.991 44以上,其中经验模型的关联效果最好。     

黑索今基含铝炸药水下爆炸性能的实验研究

为研究黑索今（RDX）基含铝炸药水下爆炸性能,在户外水池中开展了不同药量和含铝量的RDX基炸药水下爆炸实验。采用水下高速摄影技术拍摄水下爆炸气泡脉动全过程,通过压力传感器对水中压力进行实时测量。在该实验条件下,首次拍摄到RDX基含铝炸药水下爆炸过程中二次反应现象,证明铝粉的二次反应是毫秒量级的。根据实验数据,对比分析了不同含铝量下RDX基含铝炸药水下爆炸过程中气泡脉动特性和水流场压力特性。实验结果表明：在气泡膨胀初期和收缩末期都发生了铝粉的二次反应;铝粉的二次反应显著增大了RDX基含铝炸药气泡的脉动能力;铝粉的二次反应对冲击波峰值的影响很小,对气泡脉动压力峰值的影响很大;铝粉的二次反应明显影响了水下爆炸的能量结构分布。     

熔铸炸药加压凝固过程研究

自主设计了熔铸炸药加压凝固过程实验装置,研究了0.6 MPa外加压力条件和常压条件下RDX/TNT 60/40及硝酸钡/微晶蜡60/40凝固过程中不同位置温度变化及冷却速率。常压条件下RDX/TNT 60/40凝固点为77℃,0.6 MPa外加压力条件下凝固点为83℃,加压条件下相转移点温度升高,各测试点冷却速率高于常压条件,整体凝固时间缩短50 min。硝酸钡/微晶蜡60/40凝固过程中没有相变点,0.6 MPa外加压力条件下冷却速率高于常压条件。RDX/TNT 60/40浇注效果表明,加压凝固成型工艺能有效消除熔铸炸药药柱的缩孔缺陷。     

DNT废水的超临界水氧化反应机理及其影响因素

采用超临界水氧化技术(SCWO)对二硝基甲苯(DNT)炸药生产废水进行了降解试验,研究了DNT废水在不同超临界条件下的降解效果,并用自由基反应机理解释了超临界水氧化DNT的降解过程.结果表明:在选用氧气为氧化剂的条件下,采用超临界水氧化技术可以有效降解DNT炸药废水中的硝基苯类有机物.反应温度、压力和时间是影响废水中DNT去除率的主要因素,其中反应温度的提高对DNT去除率的影响最为显著.在反应温度550℃、压力24MPa、反应停留时间120s的条件下,DNT废水的COD去除率可以达到99.99%以上.